一、概 述
ZQ-LDE-CRS型插入式电磁流量计它是基于法拉第电磁感应定律工作的，用来测量电导率大于5μS/cm导电液体的体积流量，是一种测量导电介质体积流量的感应式仪表。除可测量一般导电液体的体积流量外，还可用于测量强酸强碱等强腐蚀液体和泥浆、矿浆、纸浆等均匀的液固两相悬浮液体的体积流量。广泛应用于石油、化工、冶金、轻纺、造纸、环保、食品等工业部门及市政管理，水利建设、河流疏浚等领域的流量计量。
二、工作原理
根据法拉第电磁感应原理，在与测量管轴线和磁力线相垂直的管壁上安装了一对检测电极，当导电液体沿测量管轴线运动时，导电液体切割磁力线产生感应电势，此感应电势由两个检测电极检出，数值大小与流量成正比例，其值为：
E=KBVD
式中：
E－感应电势；
K－与磁场分布及轴向长度有关的系数；
B－磁感应强度；
V－导电液体平均流速；
D－电极间距；（测量管内直径）
传感器将感应电势E作为流量信号，传送到转换器，经放大，变换滤波用一系列的数字处理后，用带背光的点阵式液晶显示瞬时流量和累积流量。转换器有4～20mA输出，报警输出及频率输出，并设有RS－485等通讯接口，并支持HART和MODBUS协议。
三、仪表特点
■全数字量处理，抗干扰能w66.利来，测量可靠，精度高、流量测量范围可达150：1；
■超低EMI开关电源，适用电源电压变化范围大，抗EMI性能好；
■采用16位嵌入式微处理器，运算速度快，精度高，可编程频率低频矩形波励磁，提高了流量测量的
稳定性，功耗低；
■采用SMD器件和表面贴装（SMT）技术，电路可靠性高；
■管道内无可动部件，无阻流部件，测量中几乎没有附加压力损失；
■在现场可根据用户实际需要在线修改量程；
■测量结果与流速分布，流体压力，温度、密度、粘度等物理参数无关；
■高清晰度背光LCD显示，全中文菜单操作，使用方便，操作简单，易学易懂；
■具有RS485、RS232、Hart和Modbus等数字通讯信号输出；（选配）
■具有自检与自诊断功能；
■小时总量计录功能，以小时为单位记录流量总量，适用于分时计量制（选配）；
■内部具有三个积算器可分别显示正向累积量反向累积量及差值积算量，内部设有不掉电时钟，可记
录16次掉电时间。（选配）；
■红外手持操作器，115KHZ通讯速率，远距离非接触操作转换器所有功能（选配）。
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表1
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公称通径（mm）
（特殊规格可定制）
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管道式四氟衬里：DN10～DN600
|
|
管道式橡胶衬里：DN40～DN2200
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|
流动方向
|
正，反，净流量
|
|
量程比
|
150：1
|
|
重复性误差
|
测量值的±0.1%
|
|
精度等级
|
管道式：0.5级，1.0级
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|
被测介质温度
|
普通橡胶衬里：－20～＋60℃
|
|
高温橡胶衬里：－20～＋90℃
|
|
聚四氟乙稀衬里：－30～＋100℃
|
|
高温型四氟衬里：－20～＋180℃
|
|
额定工作压力
（高压可定制）
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DN10－DN150：≤1.6MPa
|
|
DN200－DN350：≤1.0MPa
|
|
DN400－DN1000：≤0.6MPa
|
|
DN450－DN2200：≤0.25MPa
|
|
流速范围
|
0.1－15m/s
|
|
电导率范围
|
被测流体电导率≥5μs/cm
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|
信号输出
|
4～20mA（负载电阻0～750Ω），w66.利来/频率，控制电平
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|
通讯输出
|
RS485,MODBUS协议，HART协议
|
|
供电电源
|
AC220V或DC24V
|
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要求直管段长度
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上游≥5DN，下游≥2DN
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连接方式
|
流量计与配管之间均采用法兰连接，法兰符合国标：GB/T9115.1-2000
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|
防爆等级
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ExdeiallBT4-T6
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|
防护等级
|
IP65，特殊订制高可达IP68
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环境温度
|
－25～＋60℃
|
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相对温度
|
5%～95%
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消耗总功率
|
小于20W
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四.产品选型
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表2
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型号
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说明
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ZQ-LDE-CRS
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□
|
□
|
-□
|
□
|
□
|
□
|
□
|
□
|
-□
|
|
通径
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
10-2200mm
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组合
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S
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一体型
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|
C
|
插入型
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电极材料
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M
|
不锈钢
|
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T
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Ti（钛）
|
|
D
|
Ta（钽）
|
|
H
|
哈氏合金
|
|
P
|
Pt铂
|
|
N
|
Ni镍
|
|
输出方式
|
0
|
无输出
|
|
1
|
4-20mA/1-5KHz
|
|
2
|
4-20mA
|
|
衬里材料
|
X
|
橡胶
|
|
F
|
聚四氟乙烯
|
|
P
|
聚乙烯
|
|
J
|
聚氨酯橡胶
|
|
就地显示
|
0
|
无就地显示
|
|
1
|
就地显示
|
|
通讯方式
|
0
|
无通讯
|
|
1
|
RS485
|
|
2
|
RS232
|
|
3
|
Modbus
|
|
4
|
Hart
|
|
接地环
|
0
|
无接地环
|
|
1
|
有接地环
|
|
2
|
有接地电极
|
|
上限流量
|
（n）
|
上限流量（量程）m3/h
|
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例：选用一台就地显示型电磁流量计测量污水，用户管道为DN50，要求橡胶材料衬里，不锈钢电极，4～20mA输出，无通讯，上限流量为30m3/h。型号应为：LDE－50S－M1X100－30
2.选型说明：
仪表口径的确定：请参照表3
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表3
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10
|
15
|
20
|
25
|
32
|
40
|
50
|
65
|
|
Qmin（m3/h）
|
0.05
|
0.1
|
0.3
|
0.4
|
0.8
|
1.2
|
2
|
3
|
|
Qmax（m3/h）
|
3.5
|
8
|
15
|
22
|
35
|
55
|
95
|
150
|
|
内径（mm）
|
80
|
100
|
125
|
150
|
200
|
250
|
300
|
350
|
|
Qmin（m3/h）
|
5
|
8
|
12
|
18
|
25
|
35
|
50
|
60
|
|
Qmax（m3/h）
|
220
|
350
|
550
|
800
|
1400
|
2200
|
3200
|
4500
|
|
内径（mm）
|
400
|
450
|
500
|
550
|
600
|
700
|
800
|
900
|
|
Qmin（m3/h）
|
80
|
120
|
180
|
230
|
300
|
400
|
500
|
600
|
|
Qmax（m3/h）
|
5500
|
7500
|
9000
|
11000
|
13000
|
16600
|
21700
|
27468
|
|
内径（mm）
|
1000
|
1100
|
1200
|
1400
|
1600
|
1800
|
2000
|
2200
|
|
Qmin（m3/h）
|
800
|
1000
|
1200
|
1600
|
2100
|
2700
|
3300
|
4000
|
|
Qmax（m3/h）
|
33900
|
41000
|
48800
|
66400
|
86800
|
109000
|
135000
|
164000
|
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内衬材料
|
名称
|
符号
|
性能
|
高工作温度
|
适用液体
|
|
橡胶
|
氯丁橡胶
|
CR
|
耐磨性中等，耐一般低浓度的酸碱盐的腐蚀
|
＜60℃
|
自来水、工业用水、海水
|
|
聚氨酯橡胶
|
PU
|
好的耐磨性能，耐酸碱性能较差
|
＜60℃
|
纸浆、矿浆等浆液
|
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氟塑料
|
聚四氟乙烯
|
F4或PTFE
|
化学性能很稳定，耐沸腾的盐酸、硫酸、王水、浓碱的腐蚀
|
＜160℃
|
腐蚀性强的酸碱盐液体
|
|
聚全氟乙丙烯译名：
特氟隆FEP
|
F46或FEP
|
化学性能等同于F4
抗压、抗拉强度优于4
|
＜120℃
|
腐蚀性的酸碱盐液体
|
|
四氟乙烯和乙烯的共聚物
|
F40或ETFE
|
化学性能等同于F4
抗压、抗拉强度优于4
|
＜120℃
|
腐蚀性的酸碱盐液体
|
|
塑料
|
聚乙烯
|
PO
|
耐稀酸、碱、盐的腐蚀
|
＜60℃
|
耐酸碱盐液体的污水
|
|
聚苯硫醚
|
PPS
|
耐稀酸、碱、盐的腐蚀
|
＜100℃
|
耐酸碱盐液体的污水
|
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2.选型说明
电极、接地环材料的确定：请参照表5
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表5
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|
316L
|
适用：1.生活用水，工业用水，原水井水，城市污水
2.弱腐蚀性酸、碱、盐溶液
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|
哈氏合金B
|
适用：1.盐酸（浓度小于10%）等非氧化性酸
2.氢氧化钠（浓度小于50%），一切浓度的氢氧化钠碱溶液
3.磷酸，有机酸
不适用：硝酸
|
|
哈氏合金C
|
适用：1.混酸和铬酸与硫酸的混合溶液
2.氧化性盐类如Fe+++、Cu++、海水
3.磷酸，有机酸
不适用：盐酸
|
|
钛（Ti）
|
适用：1.盐，如：⑴ 氯化物（氯化物/镁/铝/钙/铵/铁等）
⑵ 钠盐、钾盐、铵盐、次铝酸盐、海水
2.浓度小于50%氢氧化钾、氢氧化铵、氢氧化钡碱溶液
不适用：盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸等还原性酸
|
|
钽（Da）
|
适用：1.盐酸（浓度小于40%），稀硫酸和浓硫酸（不包括发烟硫酸）
2.二氧化氯，氯化铁、次氯酸、氰化钠、乙酸等
3.硝酸（包括发烟硝酸）等氧化性酸，温度低于80℃的王水
不适用：碱、氢氟酸
|
|
铂（Pt）
|
适用：几乎所有的酸、碱、盐溶液（包括发烟硫酸、发烟硝酸）
不适用：王水、铵盐
|
|
碳化物
|
适用：纸浆、污水、能抗固体颗粒干扰
不适用：无机酸、有机酸、氯化物
|
若不能确定选用何种衬里材料及电极材料请参照第七部分“电极和衬里耐腐蚀材料一览表”
|
式中：E——感应电动势，V； B——磁场强度，T； L——两电极间距离，m；
|
|
V——流过传感器的流速（亦即代表被测管道规定插入点的质点流速），m/s
|
|
K——系数。
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|
2.电路工作原理
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|
|
3、结构组成
1.电极 2.探头壳体 3. 带阀门安装连接座/螺纹底座 4.连接法兰/螺纹接头 5.转换器 6.接地螺钉
|
|
|
1.传感器内无活动部件，结构简单，刚性强，工作寿命长。
|
|
2.传感器探头采用工艺制作，大大提高产品稳定性。
|
|
3.插入式电磁结构可在低压或带压情况下不停水方便的安装、拆卸。因此非常适用于现有管道的流体测量和便于仪表的维护、修理。
|
|
4. 测量精度不受被测介质的温度、压力、密度、粘度、电导率（只要电导率大于20μs/cm）等物理参数变化的影响；传感器几乎无压力损失，能量损耗低。
|
|
5.较一般流量计的制造成本和安装费用低。特别适于大中口径管道流量测量。
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|
6. 有法兰式和螺纹式两种安装结构可选。
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1、主要技术参数
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型号
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公称通经
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DN150-DN800
|
DN200-DN1800
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基本误差
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±2.0%F.S
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|
流速范围
|
0.5m/s-10m/s
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|
环境温度
|
-20-60℃
|
|
介质温度
|
-20-80℃
|
|
连接方式
|
法兰连接 DN40 PN1.6MPa
|
螺纹连接 1?NPT
|
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工作压力
|
0.25MPa-1.6MPa
|
|
输出信号
|
电流输出：4-20mA 频率输出：0-5kHz
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|
消耗功率
|
≤15W
|
|
供电电源
|
220V AC 50HZ、24V DC
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电极材质
|
316L
|
|
通信接口
|
RS-485;HART
|
|
安装形式
|
一体式；分体式
|
|
电器接口
|
M20*1.5螺纹
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2、测量范围
|
口径 (mm)
|
测量范围(m3/h)
|
口径 (mm)
|
测量范围(m3/h)
|
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DN150
|
31.79～ 635.85
|
DN700
|
692.37 ～13847.40
|
|
DN200
|
56.52 ～ 1130.4
|
DN800
|
904.32～ 18086.40
|
|
DN250
|
88.31 ～ 1766.25
|
DN900
|
1144.5～ 22890.60
|
|
DN300
|
127.17～ 2543.40
|
DN1000
|
1413.0～ 28260.00
|
|
DN350
|
173.09～ 3461.85
|
DN1200
|
2034.7～ 40694.40
|
|
DN400
|
226.08～ 4521.60
|
DN1400
|
2769.4～ 55389.60
|
|
DN450
|
286.31～ 5722.65
|
DN1600
|
3617.2～ 72345.60
|
|
DN500
|
353.25～ 7065.00
|
DN1800
|
4578.1～ 91562.40
|
|
DN600
|
508.68～ 10173.6
|
|
|
|
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|
|
|
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|
|
|
|
1.安装要求
|
|
1.1 通用要求
|
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a、为了安装、维护、保养方便，在流量计周围需保留足够的空间
|
|
b、避免流量计安装在温度变化很大或受到设备高温辐射的场所
|
|
c、流量计应安装在室内，如安装在室外，应避免w66.利来直射，必要时请安装防晒装置
|
|
d、避免流量计安装在含有腐蚀性气体的环境中
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|
e、避免流量计安装在有强振动源、强磁场的场所
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|
1.2工艺管要求
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|
a、 上、下游工艺管的内径与流量计的内径应满足：0.98DN≤D≤1.05DN（DN:流量计内径；D：工艺管内径）
|
|
b、工艺管与流量计需同心，同轴偏差不大于0.05DN
|
|
  
|
2.安装条件
|
|
2.1直管段
|
使用直管段可防止介质因弯管、TT型三通、截止阀、变径管的影响而产生涡流或失真 
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3.接地
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|
流量计按规定接地，以保证流量计可靠的工作、防止操作人员收到电击。
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4.安装插入深度计算及说明
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a.插入深度(h)为管道内径(D)的1/10。
|
|
b.螺纹连接型插入式电磁因其安装原理，在安装过程中需手动调节尺寸b（表头底部至管道外壁距离），以保证插入深度(h)为管道内径(D)的1/10。尺寸b计算公式：b（表头底部至管道外壁距离）=H（产品总长）-A（表头高度）-h（插入深度）-c（管道壁厚）。
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|
c.传感器安装前用酒精棉球或清洁的细纱布轻轻地，仔细地擦除传感器测量头部两极表面的油脂、灰尘等脏污物质。但不得用坚硬的东西损伤电极表面和绝缘材料。
|
|
d.对于装置不允许断流的情况下，选用可进行带压安装。首先，直接把安装连接件焊接到测量管道的安装位置上，再安装上球阀，然后用专用管道开孔机进行带压开孔，孔开好后，关闭球阀，流体不会外溢，然后连接密封件，再安装上传感器。（只适用于法兰连接型插入式电磁）
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|
5.接线指南
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5.1 提示
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a.电磁流量转换器的接线由技术人员完成！
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b.所有接线应在切断供电电源后进行；按说明书正确牢固连接！
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c.旋紧出线套的压紧螺母和端盖，保持转换器良好密封；
|
|
d.应在有可能遭受雷击浪涌的线路上安装浪涌抑制器件！
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e.在供电前还应再次检查所有接线准确无误！
|
5.2 一体转换器的接线端子与标示
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5.4 接线重要说明
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关于有源无源4-20mA重要说明！。
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电磁流量计是4线制仪表不同于两线制仪表的4-20mA，两线制4-20mA仪表需要测量电流表同时需要外接24V电源才可以正常工作，而电磁流量计本身是4线制4-20mA内部已经有24V电源无需外接只需要接一个单纯的电流表即可。无特殊定制说明w66.利来电磁流量计都是有源4-20mA不需要外接24V电源否则将烧坏仪表。
|
|
|
|
① 一体电磁流量计有源4-20mA输出接线（一体电磁流量计默认情况下是有源4-20mA用户设备电流表不能有电源输出）
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② 一体电磁流量计无源4-20mA输出接线 （一体电磁流量计无源4-20mA需要在订货时说明否则是有源4-20mA输出）
|
|
|
|
|
③ 分体电磁流量计有源4-20mA输出接线（分体电磁流量计无需特殊定制同时支持有源和无源4-20mA）
|
|
④ 分体电磁流量计无源4-20mA输出接线（分体电磁流量计无需特殊定制同时支持有源和无源4-20mA）
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|
|
⑤ 用户设备怎么判断需要有源电流输出还是无源电流输出？
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a.断开电磁流量计与用户设备4-20mA连接线确保用户设备处于开路状态。
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|
b.用数字万用表电压档测量用户设备4-20mA连接线是否有24V左右电压。
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|
c.如果有24V左右电压则需要定无源电流输出否则需要定有源电流输出;
|
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|
|
|
|
|
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1. 维护
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传感器一般不需要定期维护。但对于被测介质容易使电极和测量头（测量管）表面或内壁粘附结垢的情形，进行定期清洗。清洗周期视粘附结垢程度而定。在清洗电极和测量头（测量管）时，一定要注意勿使绝缘材料和电极损伤。
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2 .常见故障排除参照表
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故障现象
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产生原因
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排除方法
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转换器流量为负值
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1.传感器方向指示插与流体流向相反
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1.旋转传感器方向180°
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2.调整转换器中 “流量方向选项”
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转换器输出超量程
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1.流量计量程值小于实际测量值
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1.扩大流量计量程
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2.流体未充满管道
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2.关小流量调节阀门
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3.励磁线圈开路
|
3.重新接线
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输出信号波动过大
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1.传感器电极处有气体存在，造成电极与介质接触不良
|
1.排除管道内气体
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|
2.电极上有沉积物
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2. 清洗电极
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输出信号逐渐 漂向零值
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1.传感器进水
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1.更换传感器
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2.电极被覆盖
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2. 清洗电极
|
左右电压则需要定无源电流输出否则需要定有源电流输出;
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为防止仪表在运转时受到损坏，在到w66.利来装现场以前，请保持制造厂发运时的包装状态。贮存时，贮存地点应在具备下列条件的室内：
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a) 防雨、防潮；
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b) 机械振动。⒈苊獬寤鳎
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c) 温度范围 -20～+60℃；
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|
d) 湿度不大于80%；
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|
